Materialen in de topsport bobslee - drs. ing. Bakker - kivi niria
Materialen in de topsport bobslee - drs. ing. Bakker - kivi niria
Materialen in de topsport bobslee - drs. ing. Bakker - kivi niria
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Materialen</strong> <strong>in</strong> <strong>de</strong> Topsport<br />
‘De <strong>bobslee</strong> gaat voor goud’<br />
Bob- en SleeBond Ne<strong>de</strong>rland<br />
BSBN
Introductie<br />
• BSBN: Bob- en SleeBond Ne<strong>de</strong>rland<br />
– Topsportbond<br />
• Olympische historie<br />
• Olympische aspiraties<br />
• www.bsbn.nl<br />
• FIBT: Fe<strong>de</strong>ration Internationale <strong>de</strong><br />
Bobsleigh et <strong>de</strong> Toboggan<strong>in</strong>g (1923).<br />
• Internationale fe<strong>de</strong>ratie<br />
• www.FIBT.com
Introductie<br />
• Spreker 1: Frans <strong>Bakker</strong><br />
– Voorzitter BSBN<br />
– Portefeuille: <strong>in</strong>novatie, materiaalontwikkel<strong>in</strong>g<br />
– Voorzitter Materiaalcommissie FIBT<br />
• Materiaalcommissie<br />
– Regels opstellen (adviescommissie bestuur)<br />
– Regels Handhaven (adviescommissie Jury)<br />
– (ex)<strong>bobslee</strong>atleet (remmer, piloot)
Introductie<br />
• Spreker 2: Marc van <strong>de</strong>r Zan<strong>de</strong><br />
– Innosport.NL
Opbouw<br />
• Basics: Sleetjerij<strong>de</strong>n<br />
• BobsleighTechnology<br />
• Regels<br />
• ‘Cunn<strong>in</strong>g Plans’<br />
• Bobslee mythes<br />
• TopBob<br />
• Presentatie Marc van <strong>de</strong>r Zan<strong>de</strong>
Het I<strong>de</strong>e<br />
• ‘Wie het snelst bene<strong>de</strong>n is’<br />
• Bepalen<strong>de</strong> factoren:<br />
– Team dat har<strong>de</strong>r aanduwt is sneller bene<strong>de</strong>n,<br />
– Materiaal dat m<strong>in</strong><strong>de</strong>r snelheid verliest is<br />
sneller bene<strong>de</strong>n,<br />
– Piloot die beter stuurt en dichter langs ‘het<br />
randje gaat’ is sneller bene<strong>de</strong>n,<br />
– Het spel is niet zon<strong>de</strong>r risico’s
De Afdal<strong>in</strong>g<br />
• Een betrekkelijk simpel proces waarbij <strong>in</strong><br />
vergelijk<strong>in</strong>g met bijvoorbeeld voetbal, strategie<br />
en tactiek een beperkte rol spelen<br />
• Voor <strong>de</strong> piloot een moeilijk proces waarbij het<br />
on<strong>de</strong>r stress gaat om <strong>de</strong> f<strong>in</strong>esses.
Complicaties<br />
• Sturen om te w<strong>in</strong>nen:<br />
– Er kan niet voortdurend bijgestuurd wor<strong>de</strong>n,<br />
aantal stuurmomenten is beperkt.<br />
• Tim<strong>in</strong>g speelt een belangrijke rol<br />
– Baan is niet perfect glad maar oneffen en<br />
verschilt van dag tot dag.<br />
• Voorspelbaarheid van <strong>de</strong> afdal<strong>in</strong>g is beperkt<br />
– Temperatuur van het ijs, luchtdruk, neerslag<br />
(sneeuw!) en gebruik van het ijs (geen<br />
dweilpauze) zijn allen van <strong>in</strong>vloed
Een Compliceren<strong>de</strong> Factor<br />
• Het is een moeilijke sport, je moet kunnen<br />
sturen.<br />
– Daarbij is talent vereist,<br />
– een groot hart<br />
– en veel ervar<strong>in</strong>g.<br />
– Zelfs dan gaat het nog wel eens mis.
Sturen<br />
• Bochten:<br />
– Bochtenradius soms m<strong>in</strong><strong>de</strong>r dan 8 meter.<br />
– Maximale stuuruitslag (reglementair) 4.0 0<br />
• Sliphoek 2.5 0<br />
– Verplaats<strong>in</strong>g van <strong>de</strong> stuurtouwtjes (afhankelijk<br />
van afstell<strong>in</strong>g) 20 cm<br />
– Vereiste nauwkeurigheid tav. stuurmomenten;<br />
ca. 50 cm.<br />
• Bij ca. 30 meter per secon<strong>de</strong> (108 kmh -1 ) betekent<br />
dit 1/60 secon<strong>de</strong>
Bochtengedrag<br />
• IJzers, ‘Kufen’ of ‘Runners’ zijn itt.<br />
‘Friesche Doorloopers’ rond en hebben<br />
een m<strong>in</strong>imale radius van 4 mm (2-bob) of<br />
6 mm (4-bob)<br />
• Er kan slechts gestuurd wor<strong>de</strong>n <strong>in</strong>dien<br />
normaalkrachten voldoen<strong>de</strong> groot zijn.<br />
• In <strong>de</strong> praktijk: slechts <strong>in</strong> <strong>de</strong> bochten,<br />
wanneer <strong>de</strong> slee ‘druk pakt’.
Bestur<strong>in</strong>g<br />
• Van bocht uitgang naar <strong>in</strong>gang van<br />
volgen<strong>de</strong> bocht.<br />
• Gestuurd wordt vooral <strong>in</strong> <strong>de</strong> uitgang van<br />
<strong>de</strong> bocht, maar dan moet er wel voldoen<strong>de</strong><br />
‘druk’ zijn (Normaalkrachten groot genoeg)<br />
• I<strong>de</strong>ale lijn wordt soms verstoord door een<br />
‘kle<strong>in</strong>igheid’.<br />
• Dit verklaart <strong>de</strong> soms vreem<strong>de</strong> trajecten<br />
die zijn waar te nemen.
Stuurgedrag<br />
• Gedrag (autonoom) van <strong>de</strong> slee <strong>in</strong> <strong>de</strong><br />
baan:<br />
– Langzame golfbeweg<strong>in</strong>g<br />
– Doorgaans 1 cyclus (korte bocht) of twee cycli<br />
(langere bochten)<br />
– Voorspelbaar patroon<br />
– Afwijk<strong>in</strong>gen van gewenste verloop zijn goed<br />
vast te stellen (visueel, “druk”)
TECHNIEK
De Slee<br />
• Afmet<strong>in</strong>gen:<br />
– Ca. 3,3 meter (2 bob), 4 meter (4-bob)<br />
– As-afstand 1690mm (2-bob) 2130mm (4-bob)<br />
• Gewicht:<br />
– m<strong>in</strong> 170 ex. max 390 <strong>in</strong>cl. (mannen 2)<br />
– m<strong>in</strong> 170 ex. max 340 <strong>in</strong>cl. (vrouwen 2)<br />
– m<strong>in</strong> 210 ex. max 630 <strong>in</strong>cl. (mannen 4)
De Slee<br />
• Constructie: stalen frame, geleed,<br />
schommelassen, draaischamel bestur<strong>in</strong>g,<br />
kunststof stroomlijn (‘cowl<strong>in</strong>g’)<br />
• Schaatsen (IJzers, Runners, Kufen)<br />
• Sturen: stuurtouwtjes<br />
• Remmen: een hark<br />
• Techniek van <strong>de</strong> Boer<strong>de</strong>rij
De Slee<br />
• Veel beperk<strong>in</strong>gen ten aanzien van<br />
– Aerodynamica<br />
– Ver<strong>in</strong>g/<strong>de</strong>mp<strong>in</strong>g<br />
– Veiligheid<br />
• In <strong>de</strong>r Beschränkung zeigt sich <strong>de</strong>r Meister<br />
– Ontwikkel<strong>in</strong>gen op <strong>de</strong>tails<br />
– ‘Scherp aan <strong>de</strong> w<strong>in</strong>d zeilen‘
Scherp aan <strong>de</strong> w<strong>in</strong>d zeilen<br />
• ‘Blue-pr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g’<br />
• Mazen <strong>in</strong> <strong>de</strong> regels<br />
– The longitud<strong>in</strong>al frame member should be ma<strong>de</strong> of a closed steel profile<br />
with a m<strong>in</strong>imum section area of 703 mm 2 , a m<strong>in</strong>imum section height of<br />
37 mm and a m<strong>in</strong>imum section width of 19 mm.<br />
• Gebruik van exotische materialen<br />
• Gebruik van exotische constructies<br />
• Kostenexplosie (goe<strong>de</strong> 4-mans: €70.000)<br />
• Waar zit dat geld?
Mythes<br />
– Strenge, beperken<strong>de</strong> regels;<br />
– ondui<strong>de</strong>lijkhe<strong>de</strong>n, mazen;<br />
– Vertrouwen stellen <strong>in</strong> het materiaal.<br />
• Geloof <strong>in</strong> ‘tovenaars’.<br />
• De kwaliteit van het materiaal wordt bepaald<br />
door <strong>de</strong> prijs.<br />
• Als scherp aan <strong>de</strong> w<strong>in</strong>d zeilen je doel wordt is <strong>de</strong><br />
kans groot dat je op een plaats e<strong>in</strong>digt waar je<br />
niet wilt zijn”
Mythes<br />
• Geldt voor <strong>de</strong> slee<br />
– Chassis<br />
• Geometrie<br />
• Demp<strong>in</strong>g<br />
– Aerodynamica<br />
• Cowl<strong>in</strong>g fashion<br />
– Articulation<br />
– W<strong>in</strong>gs<br />
– Rear section
Mythes<br />
• Geldt met name voor <strong>de</strong> runners<br />
• "Runner technology really is a black art," (Cuneo, Bo-Dyne).<br />
• In the old days:<br />
– "Many athletes (would) have 20 or 30 sets of runners<br />
per sled <strong>de</strong>pend<strong>in</strong>g on conditions." Ice surface, sun or<br />
clouds, humidity, and temperature--even changes of a<br />
<strong>de</strong>gree or two--will affect the speed of a race. Each<br />
set of runners is <strong>de</strong>signed with a slightly different<br />
curvature, cross sectional radius, or chemical<br />
composition that corresponds to the situation.”
FIBT<br />
• 2010/2011:<br />
– Materiaal (‘runner blanks’) wordt geleverd<br />
door FIBT<br />
– Gelimiteerd aantal per team<br />
• 2011/2012<br />
– Materiaal wordt geleverd door FIBT
Controles<br />
• Coat<strong>in</strong>g<br />
– LIBS: Laser-<strong>in</strong>duced breakdown spectroscopy<br />
• Materiaalauthenticiteit<br />
– XRF: X-Ray Fluorescence<br />
• Hardheid<br />
– Micro hardness test<strong>in</strong>g<br />
– Ferriet (α-ijzergehalte van austenitisch basismateriaal)<br />
• Buff<strong>in</strong>g, coat<strong>in</strong>gs<br />
– ‘Runner sand<strong>in</strong>g’<br />
• Radii, bout-diameters, bout-posities, etc., etc.
Opvallend<br />
• Runners: dui<strong>de</strong>lijke voorkeur voor<br />
hardheid<br />
– Vacuum <strong>de</strong>posited Micro-coat<strong>in</strong>gs (3 , CrN),<br />
– conventional mill<strong>in</strong>g and quench<strong>in</strong>g,<br />
– buff<strong>in</strong>g,<br />
– Ion-implant<strong>in</strong>g<br />
– ???<br />
• Bij teams: sterke voorkeur voor ‘w<strong>in</strong>n<strong>in</strong>g<br />
runners’ (€€€€€ / $$$$$-runners)
Opvallend<br />
• Voorkeur voor ‘kle<strong>in</strong>e’ slee (Wimmer, Bo-<br />
Dyne)<br />
• Geen dui<strong>de</strong>lijke voorkeur voor geometrie<br />
van het chassis<br />
– Strategie 1: FES-’suspension’<br />
– Strategie 2: Houten blokken i.p.v. rubber.<br />
• Geen dui<strong>de</strong>lijke voorkeur voor<br />
aerodynamische <strong>de</strong>tails
TopBob 2010<br />
• Opruimen van mythes<br />
– Vanzelfsprekendhe<strong>de</strong>n ter discussie<br />
– Geen ‘clean-slate approach’<br />
• Voorbeeld ‘Dres<strong>de</strong>n’ chassis.<br />
– Eerst meten, dan verbeteren<br />
• Incrementeel, op basis van kennis
TopBob 2010<br />
– In geval van TopBob:<br />
• Nieuw chassis, na uitgebreid on<strong>de</strong>rzoek t.a.v.. <strong>de</strong><br />
geometrie (W<strong>in</strong>terberg tests)<br />
• Nieuwe cowl<strong>in</strong>g, na mo<strong>de</strong>ller<strong>in</strong>gen van materiaal<br />
van concurrenten, w<strong>in</strong>dtunneltests, baantests,<br />
modificaties.<br />
– Nieuwe cowl<strong>in</strong>g plus nieuw chassis<br />
– TopBob 2009 (2010)